Ratje huilt, ratje lacht

Ratten lachen, ratten huilen. Onhoorbaar voor de mens, want hun geluid is ultrasoon. Maar net als mensen zijn ratten niet altijd blij als ze lachen.

Sander Voormolen

De Utrechtse gedragsonderzoeker Bart Houx probeert met een vleermuisdetector en opnameapparatuur de betekenis van ultrasone rattengeluiden te achterhalen. foto evelyne jacq Europa, Nederland, Utrecht,19-02-2008 Universiteit Utrecht, UU, Diergeneeskunde faculteit. Dr. Bart B.Houx, Ethology and animal Welfare. doet onderzoek oa. op ratten naar diergeluiden en welzijn via geluidsgolven. Foto: Evelyne Jacq ratten dierproeven vivisectie Jacq, Evelyne

Het geluid dat dieren maken zegt veel over hun emotionele toestand. “Schop een hond en hij zal gaan janken”, zegt gedragsdeskundige Bart Houx van de Faculteit Diergeneeskunde in Utrecht op zijn werkkamer. “De hond kan ook gaan grommen en dan weet je dat hij in een andere emotionele toestand is. Er zit een bedoeling in het diergeluid. Ook wij mensen kunnen dat soms begrijpen.”

Soms. Maar vaak is het helemaal niet zo makkelijk om aan een diergeluid een duidelijke emotie te koppelen. “Het is bij mensen al lastig om te zien hoe iemand zich voelt”, zegt Houx. “Laat staan dat we weten wat dieren precies willen uitdrukken.”

Dieremotie is een gebied in de gedragswetenschap dat nog vrijwel braak ligt. Houx: “Nog niet zo lang geleden was het zelfs not done om over emoties bij dieren te praten, maar dat verandert nu snel door grote technische ontwikkelingen in de neurobiologie.” De komst van snelle computers en geavanceerde analysetechnieken maken het nu mogelijk de diergeluiden veel beter te bestuderen.

vleermuisdetector

Gewapend met een vleermuisdetector en opnameapparatuur analyseert Houx de ultrasone geluiden, “vocalisaties” noemt hij ze, van laboratoriumratten. De meeste geluiden van deze dieren liggen boven de menselijke gehoorgrens en zijn dus alleen met technische hulpmiddelen zoals een vleermuisdetector hoorbaar te maken.

Houx studeerde biologische psychologie in Nijmegen en promoveerde in Leiden op een onderzoek naar de zangontwikkeling bij zebravinken. Sinds vijf jaar is hij universitair docent bij de onderzoeksgroep Ethologie en Welzijn in Utrecht. Hij bestudeert nu of diergeluid zich leent als betrouwbaar instrument om te meten of dieren zich ‘goed’ voelen. Traditioneel bepalen onderzoekers de bloedspiegel van hormonen als cortisol om een indruk van het welzijn te krijgen, of ze meten de hartslagfrequentie. Maar dat is belastend voor de dieren, omslachtig en niet altijd even betrouwbaar.

Houx: “Tot vijf jaar geleden was cortisol de gouden standaard van het welzijnsonderzoek. Gestreste dieren hebben een verhoogde bloedspiegel van dit hormoon. Maar het cortisolniveau wordt door heel veel dingen beïnvloed. Plezierig geactiveerde dieren blijken bijvoorbeeld ook een cortisolverhoging te hebben.”

De Utrechtse onderzoeker wil nu de ‘emotie-taal van ratten’ leren begrijpen, zodat hij kan horen hoe die dieren zich voelen. “Vocalisaties zijn objectief meetbare signalen die de dieren zelf gebruiken om emotionele informatie uit te wisselen.” Hij laat op zijn computer een filmpje zien van een rat die geaaid wordt. “Dit laat ik ook altijd tijdens colleges zien en dan vraag ik de studenten of zij denken dat deze rat het plezierig vindt dat hij geaaid wordt. Ze denken dan meestal van wel. Dan zet ik het geluid aan en dan horen ze hoe de rat piept. Op de vleermuisdetector klinkt dat als een zacht gejank, en dan pas zien de studenten dat de rat in feite doodsbang is en daarom stil blijft liggen terwijl hij geaaid wordt.”

Houx klikt naar een ander filmpje, ditmaal van een rat die op de hand van een dierverzorger zit. Ook nu haalt de dierverzorger het dier aan. De rat snuffelt rond en is duidelijk nieuwsgierig. Het geluid is nu ook heel anders, korte stootjes.

Bij ratten zijn drie soorten geluiden goed te onderscheiden, legt Houx uit. Ze verschillen duidelijk in structuur. Houx: “Er is een vocalisatie bij puppies die hun moeder roepen, bijvoorbeeld wanneer ze het koud hebben, hongerig zijn of zich op een andere manier onprettig voelen. De moeder reageert daar heel sterk op.

“Dan is er een vocalisatie die de 22 kilohertz vocalisatie wordt genoemd. Deze komt voor bij ratten die zich onprettig voelen. In de wetenschap woedt nog een controverse of dit een uiting is van pijn. Het probleem is volgens mij dat je angst en pijn niet goed uit elkaar kan houden. Je hoort deze vocalisatie als het dier zich overgeeft aan een onprettige toestand. De oorsprong van dit geluid ligt ook in de sociale interactie, en het is onderdeel van overgave aan andere ratten.

“Ten slotte hebben ratten een zogeheten 50 kilohertz vocalisatie. Dat is vaak beschreven als het lachen van de rat, de positieve kant van de emotie. De Amerikaanse onderzoeker Jaak Panksepp leverde eind jaren negentig het overtuigende bewijs dat jonge ratten graag gekieteld willen worden en daarbij plezier hebben. Ze lachen. Het werkt echt geweldig, want een kietelbeurt levert een geweldige hoeveelheid vocalisaties.”

Dat is makkelijk: ratten die lachen als zij blij zijn en huilen als zij verdriet of pijn hebben. Alles wat je nodig hebt is een vleermuisdetector om te weten wat de rat voelt. Maar zo simpel is het nu ook weer niet, zegt Houx, de rattencode is complexer.

Weer laat hij een filmpje zien. Een rat zoekt zijn weg over de gazen kooitjes van andere ratten. Hij maakt het lachende geluid, de typische hoogfrequente kliks. Houx: “Dit is echter een uiterst onaangename situatie voor dit mannetje. Hij loopt hier over de kooi van een ander mannetje dat ook nog eens samen met een vrouwtje zit. Je moet weten, ratten zijn zeer territoriale dieren en het mannetje op de kooi wordt zeker als een indringer gezien. Toch maakt hij naar het schijnt pleziergeluidjes.”

Dit filmpje maakte Houx en zijn medewerkers benieuwd naar hoe betrouwbaar die lachsignalen eigenlijk zijn. Zijn dit uitsluitend signalen van plezier? De resultaten van het onderzoek verschijnen binnenkort in het tijdschrift Physiology and Behavior. “Wij hebben een gat geschoten in de puur positieve uitleg van de 50 kHz vocalisatie”, vat Houx de bevindingen samen.

De onderzoekers plaatsten een van de twee proefratten die samen een kooi deelden over naar een vreemde kooi. Prompt begon de rat in de nieuwe kooi 50 kHz geluiden te maken. Ratten die getraind waren even naar de vreemde kooi te gaan voor een korte taak die beloond werd met voedsel, maakten veel minder geluiden.

contact

“We bedachten dat ratten misschien vocaliseren om onderling contact te houden”, zegt Houx. “Onze proeven bevestigen inderdaad dat de onderlinge communicatie belangrijker was dan de prikkel van de nieuwe omgeving. In aanvullend onderzoek bleek dat ook de achtergebleven rat in de thuiskooi het 50 kHz-geluid maakte."

Houx laat een zogeheten sonogram zien van het rattengeluid. Het is een grafiek met grijze vegen, die de afzonderlijke piepjes voorstellen. “Er is een enorme variatie, met piepjes met een vrijwel vlakke toon, en piepjes met een golfpatroon. Ook mengvormen komen voor. Maar wat betekent het? Het zijn korte en heel zachte roepjes.

“De huidige theorie is dat de meer gemoduleerde roepjes meer een uiting zijn van plezier en dat de meer platte types horen bij sociaal contact. De betekenis zit waarschijnlijk verborgen in de verhouding van die twee.”

Er bestaat sowieso behoorlijke individuele variatie in de uitingen van ratten. “Alles blijkt van invloed, de leeftijd van de dieren, eerdere ervaringen, de omgeving, hun sociale status. We concluderen dat Panksepp een beetje te ver is gegaan in zijn analyse. Rattengeluiden interpreteren als 22 kilohertz voor pijn en 50 kilohertz voor plezier is veel te simpel gedacht. Dat had hij zelf ook al ervaren. Als ratten ouder worden zijn ze veel moeilijker te prikkelen door kietelen. En de lachvocalisaties gaan ook op andere momenten optreden.”

Dat het rattengeluid aanvankelijk verkeerd is geïnterpreteerd, heeft volgens Houx veel te maken met de manier waarop mensen gewend zijn te communiceren. “Wij zijn geneigd in verschillende geluiden verschillende betekenissen te zien. We interpreteren ze als woorden. Maar bij dieren is het veel diffuser. Dierengeluiden lijken meer op de zogeheten prosodische informatie van mensenspraak, de manier van zeggen, niet de woorden zelf. Wij mensen kennen stemverbuigingen, emotionele intonaties.Bijvoorbeeld blij of juist verdrietig zeggen: Kijk eens wat er nu in de krant staat! Bij dieren is prosodische informatie nog veel belangrijker.”

En: dieren kunnen liegen.

Manipulatie met leugenachtige geluiden is volgens Houx wijd verbreid onder dieren. Het is voor een dier soms van levensbelang om niet via geluiden zijn interne gemoedstoestand aan anderen te verraden. Houx: “Voor dieren die hoog in de sociale structuur zitten is het heel onvoordelig hun pijn en stress te uiten. Er staan meestal voldoende dieren klaar om de macht over te nemen als blijkt dat de leider zwak is. Zij zijn dus heel voorzichtig met deze geluiden. Lager geplaatste dieren uiten hun pijn juist wel vaak; het kan de agressie dempen of ze zouden er hulp door kunnen krijgen. Dit alleen al toont aan dat er ook een belangrijke sociale context aan dierengeluiden zit.”

echtheid

Toch denkt Houx dat dierlijke uitingen gebouwd zijn op betrouwbare grondvesten. Het moet daarom mogelijk zijn oprechte signalen te filteren uit het totale geluid, waardoor het toch mogelijk is een indruk te krijgen van de gemoedstoestand van het dier.

“We zijn op zoek naar de parameters van de echtheid. Iets dat vergelijkbaar is met de zogeheten Duchenne-glimlach die psycholoog Paul Ekman heeft beschreven. Hij onderscheidt bij mensen negentien verschillende typen glimlach, en daarvan is er maar één echt. Deze Duchenne-glimlach is herkenbaar aan het activeren van spieren rond de ogen die mensen uitsluitend onbewust kunnen aansturen.”

Mensen glimlachen namelijk niet alleen als ze plezier hebben, maar ook bijvoorbeeld als ze zich ongemakkelijk voelen. Houx: “Als je op een receptie geen mensen kent, is dat alles behalve een prettige situatie. Maar toch kom je binnen met een glimlach. Dat geeft de boodschap: ik ben positief gestemd, ik heb geen kwade bedoelingen.

“Zulke sociaal onzekere situaties zijn er ook bij de rat. Signaleren dat je met goede bedoelingen komt, is heel relevant voor ratten. Als een rat in een andere dan zijn eigen kolonie terecht komt dan kan dat echt levensgevaarlijk zijn. Vocalisaties werken bovendien heel goed in de schemering en het donker, als ratten actief zijn.”

De kunst is nu tussen alle ruis van misleiding en individuele variatie uitroepen van pijn en onbehagen te ontcijferen. Houx denkt de eerste aanwijzingen te pakken te hebben. Hij bestudeerde onder meer geluidsopnames van biggen die onverdoofd gecastreerd werden.

“Het is heel lastig te bepalen in hoeverre die dieren lijden onder de ingreep. Als je een big oppakt, begint hij al ontzettend te gillen en dat blijft zo tijdens de castratie. Ik probeerde een geluidsparameter te vinden waaruit zou blijken dat het dier echt pijn heeft. Tot mijn verbazing bleek dat heel betrouwbaar te werken.

“Voor de ingreep gillen de biggen ongeveer op een frequentie van 3 kilohertz. Op het moment dat ze pijn voelen, verandert die frequentie een beetje. Ook hier is het niet zozeer de vocalisatie die verandert, maar de prosodische parameters ervan: toonhoogte, luidheid en duur van de roepen.”

Filmpjes van vocaliserende ratten zijn te zien via nrc.nl/wetenschap

    • Sander Voormolen